流體動壓型機械密封結構制造技術

本發明專利技術公開了一種流體動壓型機械密封結構，其包含：套設在軸上的軸保護套；設置在軸封室與軸保護套之間的軸封部件；設置在軸封室與軸保護套之間并連接軸封部件的端蓋，軸封部件和端蓋組成的連接體與軸封室之間形成第二密封腔；動環組件，與軸保護套連接，其跟隨軸保護套轉動；導向套，與軸封部件連接；靜環組件，套設在導向套上，其一端與動環組件的一端接觸形成密封面，其另一端通過彈性件、銷與軸封部件連接；軸封部件和端蓋組成的連接體與軸保護套、動環組件、靜環組件、銷、彈性件及導向套組成的連接體之間形成第一密封腔，所述軸封部件上的第一孔道連通第一密封腔與第二密封腔；節流件，其位于第二密封腔中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及機械工程
，具體涉及一種流體動壓型機械密封結構。
技術介紹
機械密封由于泄漏量低和不需要日常維護的特點，已廣泛取代了壓蓋軟填料密封。而其中的流體動壓型機械密封是將密封面設計為特殊的幾何結構，利用相對旋轉自行產生流體動壓效應。核主泵是反應堆冷卻劑泵的簡稱，為反應堆冷卻劑提供驅動壓頭，通過提供反應堆冷卻劑系統水的強制循環將堆芯的熱量帶到蒸汽發生器，然后蒸汽發生器將熱量傳遞給二回路進行發電。典型反應堆核主泵運行參數如下：運行溫度293℃，運行壓力15.5MPa，軸密封設計壽命＞26000h。因此，要求核主泵使用的流體動壓型機械密封必須耐高壓、耐放射性工作介質，并且具有很長的使用壽命。而我國核主泵還處在技術引進，消化吸收及部分關鍵部件的試制階段，流體動壓機械密封的自主設計水平仍然較低。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種流體動壓型機械密封結構，通過合理的結構設計，能夠更好的實現高壓放射性工作環境中的密封功能，防止核主泵中的反應堆冷卻劑泄漏，起到密封保護作用。為了達到上述目的，本專利技術通過以下技術方案實現：一種流體動壓型機械密封結構，用于核主泵上，并設置在軸封室與軸之間，其特征是，包含：軸保護套，套設在軸上，其跟隨軸轉動；軸封部件，設置在軸封室與軸保護套之間，軸封部件上設有第一孔道；端蓋，設置在軸封室與軸保護套之間，并連接軸封部件，軸封部件和端蓋組成的連接體與軸封室之間形成第二密封腔；動環組件，與軸保護套連接，其跟隨軸保護套轉動；導向套，與軸封部件連接；靜環組件，套設在導向套上，其一端與動環組件的一端接觸形成密封面，其另一端通過彈性件以及銷與軸封部件連接；軸封部件和端蓋組成的連接體與軸保護套、動環組件、靜環組件、銷、彈性件及導向套組成的連接體之間形成第一密封腔，所述軸封部件上的第一孔道連通第一密封腔與第二密封腔；節流件，其位于第二密封腔中；高壓流體引入第一密封腔后，受旋轉產生的離心效應影響，貼近動環組件的流體與動環組件的轉速相同，而貼近靜環組件的流體則是靜止的，從而在密封面處產生液膜，實現密封功能，彈性件具有自動補償功能，使靜環組件沿著導向套沿軸向動態滑動調整，從而保證密封面的良好貼合；同時，第一密封腔中的高壓流體經過軸封部件上第一孔道流入第二密封腔，最后經過節流件降壓后流出本流體動壓型機械密封結構。上述的流體動壓型機械密封結構，其中：所述靜環組件包含一靜環，靜環的一端設有若干第一凹槽，若干第一凹槽首尾依次相接形成與靜環的圓心同心的正多邊形，且相鄰兩第一凹槽的連接處與靜環的外圓周面貫通以連通第一密封腔，保證了流體動壓產生液膜所需的高壓流體引入，同時增加了高壓流體容積；所述動環組件包含一動環，動環的一端與靜環組件的靜環一端接觸形成所述密封面。上述的流體動壓型機械密封結構，其中：所述動環和靜環均選用碳化硅-石墨復合材料。上述的流體動壓型機械密封結構，其中：端蓋上設有第二孔道；軸保護套上設有第三孔道，高壓流體由該第二孔道和第三孔道流入第一密封腔中。上述的流體動壓型機械密封結構，其中：所述軸保護套與所述動環組件之間、所述軸保護套與軸之間、靜環組件與導向套之間、軸封室與軸封部件之間均設有O型圈。上述的流體動壓型機械密封結構，其中：所述節流件為一盤管式的節流管。上述的流體動壓型機械密封結構，其中：所述軸保護套的一端設有一軸肩，動環組件的一端與該軸肩的一側接觸，以起到軸向限位作用；所述動環組件還包含一第一環體以及定心環，第一環體套設在軸保護套外并位于所述軸肩的一側，所述動環套設在該第一環體外且其另一端與軸肩的一側貼合，定心環套設在該動環外并通過定位環和鎖緊件與軸肩固定連接；所述靜環組件還包含一第二環體以及靜環座，第二環體間隙套設在軸保護套外并位于所述動環組件的另一端，靜環套設在第二環體外，靜環座套設在靜環外，且該靜環座一端的內圈具有用于卡嵌靜環的第二凹槽，起到軸向限位作用，靜環座的另一端內圈對應套設在所述導向套外，使靜環組件能沿著導向套沿軸向動態滑動調整；所述軸封部件內側對應靜環座另一端的位置設有盲孔；所述彈性件設在軸封部件的盲孔中，一端與盲孔內壁面相抵，其另一端與靜環座的另一端相抵；所述銷一端與軸封部件螺紋連接，另一端與設在靜環座上的孔連接，起定位導向作用。本專利技術與現有技術相比具有以下優點：1、設計了一種新的流體動壓機械密封幾何結構，更好的實現了在高壓放射性工作環境中的密封功能；2、選用合適的材料和制造工藝，更好的實現了核主泵用機械密封的密封特性并延長了使用壽命；3、通過多個輔助密封結構設計，更好的防止了在高壓環境中的低壓泄漏；4、通過盤管式節流管設計，實現了高壓流體的壓降，使得高壓泄漏可控。附圖說明圖1為本專利技術的實施例中的局部結構示意圖；圖2為本專利技術的實施例中的整體結構示意圖a；圖3為本專利技術的實施例中的整體結構示意圖b；圖4為本專利技術的靜環的主視圖；圖5為靜環上局部剖視圖；圖6為本專利技術的動環的主視圖；圖7為圖6的A-A剖視圖；圖8為本專利技術的實施例中節流件的整體結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本專利技術做進一步闡述。如圖1、2、3所示；一種流體動壓型機械密封結構，用于核主泵上，并設置在軸封室25與軸32之間，其包含：軸保護套3，套設在軸32上，其跟隨軸32轉動；軸封部件22，設置在軸封室25與軸保護套3之間，軸封部件22上設有第一孔道31；端蓋9，設置在軸封室25與軸保護套3之間，并通過螺釘10連接軸封部件22，軸封部件22和端蓋9組成的連接體與軸封室25之間形成第二密封腔30；動環組件，與軸保護套3連接，其跟隨軸保護套3轉動；導向套15，通過鎖緊件18與軸封部件22連接；靜環組件，套設在導向套15上，其一端與動環組件的一端接觸形成密封面27，其另一端通過銷34與軸封部件22連接；軸封部件22和端蓋9組成的連接體與軸保護套3、動環組件、靜環組件、彈性件20、銷34及導向套15組成的連接體之間形成第一密封腔26，所述軸封部件22上的第一孔道31連通第一密封腔26與第二密封腔30；節流件11，其位于第二密封腔30中；高壓流體引入第一密封腔26后，受旋轉產生的離心效應影響，貼近動環組件的流體與動環組件的轉速相同，而貼近靜環組件的流體則是靜止的，從而在密封面27處產生液膜，實現密封功能，彈性件20具有自動補償功能，使靜環組件沿著導向套15沿軸向動態滑動調整，從而保證密封面27的良好貼合；同時，第一密封腔26中的高壓流體經過軸封部件22上第一孔道31流入第二密封腔30，最后經過節流件11降壓后流出本流體動壓型機械密封結構。本專利技術通過合理的結構設計，引入高壓流體，防止核主泵中的反應堆冷卻劑泄漏，起到密封保護作用。如圖4、5所示，所述靜環組件包含一靜環14，靜環14的一端設有若干第一凹槽44，若干第一凹槽44首尾依次相接形成與靜環14的圓心同心的正多邊形，且相鄰兩第一凹槽44的連接處與靜環14的外圓周面貫通以連通第一密封腔26，保證了流體動壓產生液膜所需的高壓流體引入，同時增加了高壓流體容積，可以更好的實現機械密封在不同工況下的受力均勻性及液膜穩定性；如圖6、7所示，所述動環組件包含一動環4，動環4的一端與靜環組件的靜環14一端接觸形成所述密封面27。本實施例中，如圖5所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種流體動壓型機械密封結構，用于核主泵上，并設置在軸封室(25)與軸(32)之間，其特征在于，包含：軸保護套(3)，套設在軸(32)上，其跟隨軸(32)轉動；軸封部件(22)，設置在軸封室(25)與軸保護套(3)之間，軸封部件(22)上設有第一孔道(31)；端蓋(9)，設置在軸封室(25)與軸保護套(3)之間，并連接軸封部件(22)，軸封部件(22)和端蓋(9)組成的連接體與軸封室(25)之間形成第二密封腔(30)；動環組件，與軸保護套(3)連接，其跟隨軸保護套(3)轉動；導向套(15)，與軸封部件(22)連接；靜環組件，套設在導向套(15)上，其一端與動環組件的一端接觸形成密封面(27)，其另一端通過彈性件(20)以及銷(34)與軸封部件(22)連接；軸封部件(22)和端蓋(9)組成的連接體與軸保護套(3)、動環組件、靜環組件、彈性件(20)、銷(34)及導向套(15)組成的連接體之間形成第一密封腔(26)，所述軸封部件(22)上的第一孔道(31)連通第一密封腔(26)與第二密封腔(30)；節流件(11)，其位于第二密封腔(30)中；高壓流體引入第一密封腔(26)后，受旋轉產生的離心效應影響，貼近動環組件的流體與動環組件的轉速相同，而貼近靜環組件的流體則是靜止的，從而在密封面(27)處產生液膜，實現密封功能，彈性件(20)具有自動補償功能，使靜環組件沿著導向套(15)沿軸向動態滑動調整，從而保證密封面(27)的良好貼合；同時，第一密封腔(26)中的高壓流體經過軸封部件(22)上第一孔道(31)流入第二密封腔(30)，最后經過節流件(11)降壓后流出本流體動壓型機械密封結構。...

【技術特征摘要】
1.一種流體動壓型機械密封結構，用于核主泵上，并設置在軸封室(25)與軸(32)之間，其特征在于，包含：軸保護套(3)，套設在軸(32)上，其跟隨軸(32)轉動；軸封部件(22)，設置在軸封室(25)與軸保護套(3)之間，軸封部件(22)上設有第一孔道(31)；端蓋(9)，設置在軸封室(25)與軸保護套(3)之間，并連接軸封部件(22)，軸封部件(22)和端蓋(9)組成的連接體與軸封室(25)之間形成第二密封腔(30)；動環組件，與軸保護套(3)連接，其跟隨軸保護套(3)轉動；導向套(15)，與軸封部件(22)連接；靜環組件，套設在導向套(15)上，其一端與動環組件的一端接觸形成密封面(27)，其另一端通過彈性件(20)以及銷(34)與軸封部件(22)連接；軸封部件(22)和端蓋(9)組成的連接體與軸保護套(3)、動環組件、靜環組件、彈性件(20)、銷(34)及導向套(15)組成的連接體之間形成第一密封腔(26)，所述軸封部件(22)上的第一孔道(31)連通第一密封腔(26)與第二密封腔(30)；節流件(11)，其位于第二密封腔(30)中；高壓流體引入第一密封腔(26)后，受旋轉產生的離心效應影響，貼近動環組件的流體與動環組件的轉速相同，而貼近靜環組件的流體則是靜止的，從而在密封面(27)處產生液膜，實現密封功能，彈性件(20)具有自動補償功能，使靜環組件沿著導向套(15)沿軸向動態滑動調整，從而保證密封面(27)的良好貼合；同時，第一密封腔(26)中的高壓流體經過軸封部件(22)上第一孔道(31)流入第二密封腔(30)，最后經過節流件(11)降壓后流出本流體動壓型機械密封結構。2.如權利要求1所述的流體動壓型機械密封結構，其特征在于：所述靜環組件包含一靜環(14)，靜環(14)的一端設有若干第一凹槽(44)，若干第一凹槽(44)首尾依次相接形成與靜環(14)的圓心同心的正多邊形，且相鄰兩第一凹槽(44)的連接處與靜環(14)的外圓周面貫通以連通第一密封腔(26)，保證了流體動壓產生液膜所需的高壓流體引入，同時增加了高壓流體容積；所述動環組件包含...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董富弟，王德軍，李天斌，盧熙寧，
申請(專利權)人：上海電氣凱士比核電泵閥有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31